DE3340118C2 - Eigensicherer Flammenwächter - Google Patents

Abstract

Anordnung zur Flammenüberwachung, bei der das Nutzsignal periodisch ausgeblendet wird, um eine Selbstüberwachung zu ermöglichen. Die Ausblendung erfolgt dadurch, daß das Nutzsignal über die gesteuerte Strecke eines Optokopplers geführt wird, dessen Steuerstrecke von einem Ausblendtakt angesteuert wird.

Description

Die Erfindung geht aus von einem eigensicheren Flammenwächter nach dem Oberbegriff des An-Spruchs 1.

Bei einem derartigen Flammenwächter, wie er aus der DE-PS 26 11 763 bekannt ist, dient das periodische Ausblenden des Nutzsignals dazu, in den Ausblendpausen die Funktionsfähigkeit der Auswerteschaltung zu überprüfen. Zu diesem Zweck ist in dem auf die Flamme gerichteten Sichtrohr, in dem der fotoelektrische Wandler — vorzugsweise eine Silizium-Fotodiode — untergebracht ist, eine elektromechanische Blende vorgesehen, die z. B. mit einem Rechtecksignal von wenigen Hertz und einem vorgegebenen Tastverhältnis angesteuert wird und in diesem Takt den Lichtstrahlengang unterbricht bzw. freigibt. — Solche mechanischen Bauelemente sind, insbesondere unter den gewöhnlich vorliegenden ungünstigen Umgebungsbedingungen, störanfällig. Zwar führt eine Störung nicht zu einer Vortäuschung des Vorhandenseins des Taktes, so daß die Selbstüberwachung nach wie vor gewährleistet ist, doch wäre es gleichwohl wünschenswert, diese Blendenanordnung zu eliminieren.

Aus der DE-OS 26 29 321 ist eine Einrichtung zur Flammenüberwachung bekannt, bei der die mechanische Blende durch eine elektronisch steuerbare Flüssigkristallblende ersetzt ist. Der Einsatz einer solchen Anordnung ist in der Praxis jedoch problematisch, da solehe Flüssigkristallblenden auch dann, wenn sie transparent gesteuert sind, stark die optischen Signale einer Flamme dämpfen und verfälschen. Darüber hinaus sind sie temperatur-, lage- und erschütterungsempfindlich.

Gemäß der DE-OS 24 24 525 wird als Strahlungsdetektor bei einem Flammenwächter eine Ionisationsröhre vorgesehen, von der eine hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit erwartet werden. Die nachgeschalteten Auswerteschaltkreise umfassen eine Prüfstufe, die aber die Geberseite selbst nicht mit in die Prüfung einbezieht, was sicherheitstechnisch unvertretbar sein dürfte.

Daß gerade Ionisationsröhren keineswegs die von ihnen erhoffte Zuverlässigkeit besitzen, ist in der DE-PS 31 01 967 ausgeführt, die einen Flammenwächter mit einer elektromechanischen Blende zum periodischen Unterbrechen der einfallenden Strahlung offenbart

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Anordnung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen derart auszubilden, daß die verwendeten Bauteile für das periodische Ausblenden des Ausgangssignals die Selbstüberwachung der Anordnung einschließlich dieser Bauteile selbst zulassen, das heißt, daß mit weitestgehender Sicherheit kein Nutzsignal mit Ausblendpausen vorgetäuscht werden kann, das in Wirklichkeit nicht vorliegt

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in dem Blockschaltbild dargestellt

Das Licht einer zu überwachenden Flamme — falls vorhanden — fällt auf eine als fotoelektrischer Wandler dienende Fotodiode 2, die dabei eine entsprechende EMK erzeugt Von der Auswerteschaltung ist nur die Eingangsstufe mit dem Operationsverstärker 4, dessen Arbeitswiderstand 6, einem Gegenkopplungsnetzwerk mit Widerständen 8,10, Kondensator 12 und Transistor 14 nebst Basiswiderstand 16 dargestellt; das Ausgangssignal des Verstärkers 4 gelangt über ein Filternetzwerk, von dem nur der Kondensator 18 angedeutet ist, zur nächsten Auswertestufe.

Zwischen die hochliegende Seite der Fotodiode 2 und den Eingang 20 des Verstärkers 4 ist die gesteuerte Strecke eines Optokopplers 22 — hier die Kollektor-Emitter-Strecke eines Fototransistors 24 — gelegt Dieser wird mittels eines Ausblendtaktes gesteuert, der über eine Siebkette aus Widerständen 26,28 und Kondensator 30 an die Basis eines Transistors 32 gelegt ist der den Takt invertiert und an dessen Kollektor eine Leuchtdiode 34 angeschlossen ist. Demgemäß wird der Fototransistor periodisch leitend und legt den Ausgang der Fotodiode 2 an den Eingang des Verstärkers.

Man kann leicht überprüfen, daß irgendeine Störung in den dem Operationsverstärker 4 vorgeschalteten Komponenten sofort zu einem Ausfall des Ausblendtaktes führt, was durch die Selbstüberwachung erkannt wird. Die Siebkette 26 bis 30 führt dazu, daß der Amplitudenverlauf des Stromes durch die Leuchtdiode 34 den Verlauf des Nutzsignals simuliert, wie er bei Verwendung einer elektromechanischen Blende vorliegt; demgemäß braucht bei Verwendung der vorgeschlagenen Anordnung an den übrigen Schaltungskomponenten keine Änderung vorgenommen zu werden, während ohne die Siebkette das ausgeprägte Rechtecksignal des Taktes gegebenenfalls Änderungen auch in weiteren Schaltungsteilen bedingen könnte.

Generell ist es möglich, dem Austastsignal durch eine entsprechende Impulsformerstufe irgendeinen gewünschten Verlauf zu geben, beispielsweise Dreieckoder Trapezform. Die Charakteristik dieses Verlaufs kann dann als zusätzliches Kriterium bei der Selbstüberwachung verwertet werden.

Ferner ist es nicht zwingend, daß als Wandler eine Fotodiode verwendet wird; man kann auch einen aus einer Konstantstromquelle gespeisten Fotowiderstand verwenden oder irgendeinen anderen optoelektrischen Wandler.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Eigensicherer Flammenwächter mit einem fotoelektrischen Wandler, der ein das Vorhandensein einer Flamme anzeigendes Ausgangssignal erzeugt, mit einem zur Auswertung des Ausgangssignals dienenden Schaltkreis, und mit einer Einrichtung zum periodischen Ausblenden des Ausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, daß der fotoelektri- sehe Wandler (2) über die gesteuerte Strecke eines Optokopplers (22) an den Auswerteschaltkreis angeschlossen ist und daß ein periodisches Ausblendsignal an die Steuerstrecke des Optokopplers (22) gelegt ist

2. Flammenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der fotoelektrischc Wandler (2) zum Erzeugen eines eingeprägten Stromes ausgebildet ist.

3. Flammenwächter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Halbleiter-Fotodiode als fotoelektrischer Wandler (2).

4. Flammenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausblendsignal über ein Impulsformernetzwerk an den Optokoppler (22) gelegt ist